Những yếu tố nào ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ làm mát dầu bôi trơn cho động cơ chính?
Bộ làm mát dầu bôi trơn là một bộ phận quan trọng trong hệ thống động lực của tàu. Vai trò của nó là duy trì dầu bôi trơn trong phạm vi nhiệt độ chính xác để đảm bảo bôi trơn thích hợp, ổn định độ nhớt, bảo vệ ổ trục và vận hành động cơ hiệu quả.
1. Tải nhiệt từ động cơ chính
Động cơ càng nóng và càng lớn thì lượng nhiệt cần loại bỏ càng lớn.
Điều gì ảnh hưởng đến tải nhiệt?
Tải động cơ (tải cao hơn=nhiệt nhiều hơn)
Tốc độ tuần hoàn dầu
Nhiệt độ đầu vào dầu
Độ nhớt của dầu
Nếu động cơ hoạt động liên tục ở mức tải cao thì bộ làm mát phải có kích thước phù hợp.
2. Nhiệt độ nước làm mát và tốc độ dòng chảy
Môi trường làm mát thường là nước áo (nước LT) hoặc nước ngọt làm mát trung tâm, đôi khi là nước biển.
Hiệu suất làm mát giảm khi:
Nhiệt độ đầu vào nước làm mát quá cao
Tốc độ dòng nước làm mát không đủ
Sự bám bẩn hoặc đóng cặn làm giảm-sự truyền nhiệt từ phía nước
Nhiệt độ nước biển cao hơn ở các vùng nhiệt đới thường đòi hỏi bộ làm mát lớn hơn hoặc kép.
3. Bám bẩn phía dầu và phía nước
Sự bám bẩn là một trong những nguyên nhân lớn nhất gây ra sự kém hiệu quả trong việc làm mát.
Sự tắc nghẽn bên dầu:
Bùn dầu bị oxy hóa
cặn cacbon hóa
Chất gây ô nhiễm (nhiên liệu, bồ hóng, hạt mài mòn)
Ô nhiễm mặt nước:
Cặn nước biển
Bùn sinh học, tảo, hà
Cặn rỉ sét trong nước LT/HT
Vệ sinh thường xuyên là điều cần thiết để có hiệu suất làm mát ổn định.
4. Chất liệu ống và độ dẫn nhiệt
Vật liệu ống khác nhau ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất truyền nhiệt.
Vật liệu phổ biến:
CuNi 90/10 hoặc 70/30 – khả năng chống ăn mòn biển tuyệt vời
Đồng thau Admiralty – độ dẫn điện cao, điện trở vừa phải
Thép không gỉ - bền nhưng độ dẫn điện thấp hơn
Độ dẫn nhiệt cao=hiệu suất làm mát tốt hơn.
5. Diện tích bề mặt làm mát (Chiều dài ống, số lượng và vây)
Tổng diện tích truyền nhiệt hiệu quả quyết định lượng nhiệt mà bộ làm mát có thể loại bỏ.
Hiệu suất phụ thuộc vào:
Số lượng ống
Đường kính ống
Chiều dài ống
Độ dày và khoảng cách của các vây (đối với bộ làm mát ống{0}}có vây)
Bộ làm mát có kích thước nhỏ khiến nhiệt độ dầu tăng lên khi chịu tải cao.
6. Đặc tính độ nhớt và dòng chảy của dầu
Độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ, ảnh hưởng đến hiệu quả chảy qua bộ làm mát.
Các vấn đề về hiệu suất xảy ra khi:
Độ nhớt của dầu trở nên quá cao (khởi động nguội)
Tốc độ dòng chảy dưới mức thiết kế
Van bypass dầu bị trục trặc
Lưu lượng dầu chính xác đảm bảo phân bổ nhiệt đều khắp bó ống.
7. Van bypass và điều khiển nhiệt độ
Nhiều động cơ hàng hải sử dụng van điều nhiệt để duy trì nhiệt độ dầu.
Việc làm mát bị ảnh hưởng nếu:
Bộ điều chỉnh nhiệt bị trục trặc
Cài đặt bỏ qua không chính xác dẫn đến làm mát một phần
Rò rỉ van làm giảm dòng chảy hiệu quả qua bộ làm mát
Kiểm soát van tốt giúp nhiệt độ đầu ra dầu ổn định.
8. Giảm áp suất qua bộ làm mát
Áp suất-giảm cao sẽ dẫn đến giảm lưu lượng và hiệu suất thấp hơn.
Nguyên nhân bao gồm:
Ống bị chặn
Vây bị hư hỏng
Sự tích tụ mảnh vụn
Máy làm mát cỡ nhỏ
Các tổ chức phân loại hàng hải thường chỉ định mức giảm áp suất tối đa cho phép.
9. Điều kiện môi trường và vận hành
Nước biển ấm hoặc điều kiện môi trường nhiệt đới
Độ rung cao từ động cơ
Ăn mòn do rò rỉ nước biển
Thời gian hoạt động dài ở mức tải liên tục cao
Máy làm mát trong môi trường khắc nghiệt đòi hỏi vật liệu bền hơn và khả năng chống ăn mòn.
10. Thực hành bảo trì và vệ sinh
Ngay cả một bộ làm mát được thiết kế tốt cũng sẽ mất hiệu suất theo thời gian nếu không được bảo trì đúng cách.
Bảo trì thiết yếu:
Vệ sinh bó ống thường xuyên
Quay lại-xả
Giám sát ô nhiễm dầu
Kiểm tra các miếng đệm và con dấu
Kiểm tra sự ăn mòn hoặc xói mòn
Bảo trì phòng ngừa giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của bộ làm mát.
Hiệu suất của bộ làm mát dầu bôi trơn Máy chính hàng hải phụ thuộc vào sự kết hợp giữa thiết kế nhiệt, lựa chọn vật liệu, đặc tính chất lỏng, điều kiện tắc nghẽn và thực tiễn vận hành. Đảm bảo lưu lượng nước làm mát chính xác, duy trì độ sạch và chọn vật liệu ống phù hợp là điều cần thiết để đạt được nhiệt độ dầu ổn định và hiệu suất động cơ đáng tin cậy.
